JP2017193150A - 液体収容容器および液体吐出装置 - Google Patents

液体収容容器および液体吐出装置 Download PDF

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Abstract

【課題】液体収容容器からの液体の漏れを防ぎ、液体を飛散させることなく開くことができる栓部材を備えた液体収容容器およびそれを備えた液体吐出装置を提供する。【解決手段】栓部材における凸部105Aを、液体吐出装置の使用時の姿勢における栓部材105の中心部よりも重力方向下方に設ける。【選択図】図5

Description

本発明は、液体を収容可能な液体収容容器およびそれを備えた液体吐出装置に関する。
今日用いられている液体吐出装置は、液体等の液体を吐出する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに供給される液体を貯留する液体収容容器と、を備えたものが一般的である。液体収容容器から液体吐出ヘッドへは、チューブや液体流路を介して液体が供給される。
一方、引用文献1には、上記のように液体収容容器から液体吐出ヘッドへ液体を供給するタイプの液体吐出装置に比べ、大容量の液体収容容器を備え、液体収容容器が備えた注入口から液体を注入する液体吐出装置が開示されている。特許文献1の液体吐出装置が備える液体収容容器は、液体を注入するための注入口と、その注入口からの液体の漏れを防止する栓部材とを備えている。栓部材は注入口に対して着脱可能な構造であり、液体を注入する際は注入口から外され、それ以外の時は液体が外部に漏れ出すのを防ぐため注入口に装着される。
特開2012−20497号公報
栓部材は、注入口に圧嵌されることで液体収容容器に取り付けられ、液体収容容器からの液体の漏れを防ぐ。栓部材を液体収容容器の注入口から取り外す際には、栓部材に設けられているつまみ部をつまんで引くことで取り外すが、栓部材は注入口に対して圧嵌されており、栓部材の圧嵌されている部分における全周囲で作用する摩擦力に対抗して取り外すことになる。したがって、栓部材を取り外す際には強い力が必要となる。また、栓部材が外れる際には、圧嵌されていた部分で一気に摩擦力が無くなるため、栓部材が勢いよく外れて、液体収容容器内の液体が外部に飛散してしまうという課題がある。
よって本発明は、液体収容容器からの液体の漏れを防ぎ、液体を飛散させることなく開くことができる栓部材を備えた液体収容容器およびそれを備えた液体吐出装置を提供することを目的とする。
そのため本発明の液体収容容器は、液体を収容する収容室と、前記収容室に液体を供給可能な供給口と、前記供給口に着脱自在に取り付けられた栓部材と、を備えた液体収容容器において、前記栓部材は、前記供給口に取り付けられた状態で前記収容室および前記供給口の外部に位置する本体部を備え、前記本体部は、前記栓部材の前記状態で前記供給口の開口面を覆う覆部と、前記覆部から突出する凸部と、を備え、前記供給口から前記栓部材を取り外す際の前記液体収容容器の姿勢において、前記栓部材の前記状態で、前記凸部は、前記開口面に直交する方向から見た前記覆部の重心よりも、重力方向下方から突出していることを特徴とする。
本発明によれば、液体収容容器からの液体の漏れを防ぎ、液体を飛散させることなく開くことができる栓部材を備えた液体収容容器およびそれを備えた液体吐出装置を実現することができる。
液体吐出装置の機構部を示した斜視図である。 液体吐出装置の断面を示した図である。 液体補充容器によって液体を補充される液体吐出装置を示した斜視図である。 液体吐出装置の液体収容容器を示した斜視図である。 栓部材の一実施形態を示した図である。 栓部材の上下を逆に取り付けた様子を示した図である。 栓部材を示した図である。 供給口を示した図である。 液体収容用容器と栓部材とを示した図である。 図9のX−Xにおける断面図である。 栓部材を示した図である。 栓部材を示した図である。 栓部材を示した図である。 栓部材を示した図である。
(第1の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態を適用可能な液体吐出装置200の機構部を示した斜視図であり、図2は、液体吐出装置200の断面を示した図である。液体吐出装置200は、給送部1、搬送部2、吐出部3、供給部4、表示部5を備えている。給送部1は、給送ローラ10を用いてプリント媒体の束から1枚ずつプリント媒体を分離して搬送部2に供給する。搬送部2は、給送部1の搬送方向下流側に設けられ、プリント媒体を保持するプラテン13を搬送ローラ11と排紙ローラ12との間に備えている。搬送部2は、給送ローラ10から給送されたプリント媒体を搬送ローラ11、排紙ローラ12等を用いて搬送する。
吐出部3は、キャリッジ14に搭載された液体吐出ヘッド15により、プリント媒体に液体を吐出する。搬送部2により搬送されたプリント媒体は、プラテン13により鉛直下方から支持される。そして鉛直上方に位置する液体吐出ヘッド15から液体を吐出することにより、画像情報に基づいた画像を形成する。液体収容容器16は、容器内に液体を収容可能であり、供給部4は、液体収容容器16の貯留室100(収容室)から流路101および可撓性の供給チューブ17を介して液体吐出ヘッド15まで液体を供給可能に構成されている。本実施形態では、液体はインクであり、詳細には、各色(ブラック、マゼンタ、シアン、イエロー)のインクが流通する4本の供給チューブ17が液体収容容器16から延出され、これらが束ねられた状態で液体吐出ヘッド15と接続されている。液体吐出ヘッド15に供給された液体が液体吐出ヘッド15の吐出口から吐出されると、液体吐出ヘッド15には吐出された分と同量の液体が液体収容容器16より供給される。そして、液体収容容器16には、液体吐出ヘッド15へ供給された液体と同量の空気が液体収容容器16の鉛直上方に設けられた大気連通口102より流入する。表示部5は、動作中の装置の状態をユーザに知らせたり、ユーザによる動作選択の際の表示に用いられる。
図3は、液体補充容器201によって液体を補充される液体吐出装置200を示した斜視図である。図のように、本実施形態の液体吐出装置200では、液体を供給する際には、容器カバー7を開き、液体補充容器201から液体収容容器16が備える供給口106を介して貯留室100の内部に液体を供給する。供給口106には供給口106に対して着脱自在の栓部材105が設けられており、液体補充容器201で補充を行う際には、供給口106の栓部材105を外して液体の供給を行う。なお、液体収容容器16は、本実施形態のように液体吐出装置200本体に組み込まれた構成に限定されず、液体収容容器16から液体吐出ヘッド15に液体を供給可能であれば、液体収容容器16が液体吐出装置200本体の外部に設けられた構成であってもよい。
図4は、本実施形態を適用可能な液体吐出装置200の液体収容容器16を示した斜視図である。本実施形態における液体収容容器16は、ポリプロピレン等の合成樹脂で成形され、概ね直方体の外形を呈する。液体収容容器16は、前壁1010と、右壁1020と、左壁1030と、上壁1040と、下壁1050とを有する。前壁1010は、下壁1050から概ね上下方向に延びる立壁1010Aと、立壁1010Aの上端に接続され且つ上下方向及び前後方向対して傾斜された傾斜壁1010B(外壁の一例)とで構成されている。傾斜壁1010Bは、立壁1010Aに対して後方側に傾斜しており、この傾斜壁1010Bに供給口106が形成されている。
一方、液体収容容器16の後面は開放されている。そして、右壁1020、左壁1030、色間壁1021、1022、1023、上壁1040、下壁1050の後端部にフィルム1060が溶着されることによって、液体収容容器16が封止され、後面である後壁が形成される。すなわちフィルム1060によって液体収容容器16の後壁が形成される。こうして液室1110が形成される。
図5(a)、(b)は、図4のV−V’における断面を示した図であり、本発明における栓部材105の一実施形態を示した図である。図5(a)は、栓部材105が供給口106に装着された様子を示しており、栓部材105は、液体漏れ防止のシール性を得るため、供給口106に圧嵌されるので、ゴムのような可撓性部材によって形成されるのが一般的である。栓部材105は、供給口106に装着された状態で貯留室100や供給口106に対する外部に位置する本体部105Eと、供給口106に挿入されて供給口106を塞ぐ栓部105Cと、を備えている。栓部材105が供給口106を上下方向から挟み込むように弾性変形して装着されている。
本実施形態における本体部105Eは、供給口106から取り外される時にユーザが栓部材105に力を加えることが可能な凸部105Aと、供給口106の開口面を覆う覆部105Dとを備えている。凸部105Aは、栓部材105の覆部105Dの上面104から突出して設けられている。なお、上面104は、栓部材105が供給口106に取り付けられた状態で供給口106の開口面に沿っている。本実施形態における凸部105Aは、供給口106から栓部材105を取り外す際の液体収容容器16の姿勢における栓部材105の中心部CP(重心部)よりも重力方向下方に設けられている。なお、図5の上下方向は、供給口106から栓部材105を取り外す際の液体収容容器16における栓部材105の、重力方向における上下方向と一致している。また、後述の実施形態の栓部材を示す図も同様に方向を一致させて示している。
より具体的に凸部105Aの配置について図5(c)を用いて説明する。図5(c)は、栓部材105が供給口106に取り付けられた状態を、供給口106に直交する方向から見た上面図である。本実施形態では、覆部105Dはその上面104の形状が円形であり、栓部材105の中心部105CPとは、図5(c)に示すように覆部105Dの上面104における中心部である。また、本実施形態では、上面104の形状が円形であり、上面104の中心と上面104の重心とが同じ位置にあるため、「中心(部)」と「重心(部)」とを言い換えて説明することもある。ここで、栓部材105が供給口106に取り付けられた状態で、凸部105Aは、供給口106の開口面に直交する方向から見た栓部材105の中心部CP(重心部)よりも、重力方向下方の位置から突出している。
なお、本明細書でいう凸部105Aが「突出する」とは、ユーザがつまんだり、力を加えたりすることができる程度に凸部105Aが十分に突出している状態をいう。凸部105Aを栓部材105の中心部よりも重力方向下方に設けることで、ユーザは栓部材105を供給口106から外す際に、凸部105Aを上方へ引き上げて外すように促される。このように、栓部材105の中心部よりも重力方向下方に設けられた凸部105Aを上方へ引き上げることで、栓部材105は、凸部105Aが設けられた側から徐々に変形して供給口106から外れることになり、比較的弱い力での取り外しが可能となる。また、一方側からの栓部材105の変形によって、圧嵌されている部分は、徐々に力が開放されて外れることから、栓部材105が供給口106から外れる際に一気に外れることがなく、液体収容容器16内の液体が外部に飛散するのを抑制することができる。
図5(b)は、栓部材105を取り外す際に、ユーザから加えられた力が作用する栓部材105を示した図である。この時、栓部材105にかかる力の関係は、凸部105Aの付け根を力点PP、供給口106上部と当接した栓部材の不動点を支点SP、支点SPと反対側の供給口下部に位置する点を作用点WPとするテコの原理となる。ここで、支点SPから力点PPまでの距離:L1とし、作用点WPから支点SPまでの距離:L2とする。距離L1を距離L2よりも長くとる(距離L1>距離L2)ことで、力点PPに加えた小さな力は作用点WPにおいて大きな力となり、強い力を必要とすることなく供給口106から栓部材105を取り外すことができる。
また、液体吐出装置200が比較的低い位置に設置されている場合、通常、ユーザは凸部105Aを重力方向上方へ引き上げる動作で栓部材105を取り外すことが考えられる。したがって、上述のように凸部105Aが重力方向下方の位置から突出していることで、通常の取り外し動作における距離L1が長くなるため、栓部材105の容易な取り外しが可能となる。
なお、凸部105Aの形状はこれに限るものでなく、例えば凸部の先端に球状や直方体の出張り形状を設けてもよい。先端に出張り形状を設けることで、ユーザが凸部をつまんだ際に指にかかりやすくなり、凸部に容易に力を加えることが可能となる。
また、覆部105Dの上面形状は上述したような円形に限るものでなく、例えば長方形などの対称形状や、非対称形状でもよい。これらの場合も、栓部材105の重心、すなわち、覆部105Dの上面104に一様に質量を分布させた際の質量中心よりも、重力方向下方の位置から凸部105Aが突出していればよい。
また、本実施形態においては、液体吐出装置200の使用時と、液体収容容器16への液体の注入時とで、液体収容容器16はその重力方向における向きが同じ状態で使用されるが、注入時に液体収容容器16の向きを変えて栓部材105を取り外す場合もある。
また、本実施形態では、栓部材は本体部と栓部とを備えている構成を説明したが、これに限定するものではなく、栓部を備えず本体部のみで構成されるいわゆるキャップ式の部材でもよい。
このように、凸部105Aを、液体吐出装置200の使用時の姿勢における栓部材105の中心部よりも重力方向下方に設ける。これによって、液体収容容器からの液体の漏れを防ぎ、液体を飛散させることなく開くことができる栓部材を備えた液体収容容器およびそれを備えた液体吐出装置を実現することができた。
(第2の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第2の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図6は、ユーザが液体補充の後に、栓部材105を供給口106に再装着する際に、栓部材105の上下を逆方向に取り付けた様子を示した図である。栓部材105を上下逆に取り付けた場合、凸部105Aは図のように栓部材105の重力方向上部に位置する。この場合、通常動作(上方に引き上げる)とは逆に、凸部105Aを下方に引き下げることで栓部材105を取り外すことができる。しかし、液体吐出装置200が、比較的低い位置に設置されている場合、凸部105Aを上方へ引き上げてしまうことが考えられる。この場合、図のようにL1<L2となりテコの原理で開封力を低減することができない。そのため、本実施形態では栓部材が次のような構成備えるものとしている。
図7は、本実施形態における栓部材205を示した図であり、図8は、本実施形態における供給口206を示した図である。本実施形態における栓部材205は、図7のように、凸部105Aが設けられる面の形状を上下非対称の形状となるように構成されている。また、このような栓部材205の形状に合わせるように、供給口206も方向規制部207を備えている。これにより、栓部材205を供給口206に取り付ける際には、方向規制部207によって栓部材205の(重力方向における)上下方向が規制される。そのため、上下方向が逆に取り付けられるのを防止することができ、栓部材205を取り外す際には、テコの原理を効果的に利用して取り外すことができる。
なお、逆に取り付けるのを防止するための栓部材の形状は、図7に示した形状に限定するものでなく、重力方向における上下方向を規制できる形状であればよい。例えば、栓部材の一部に切り欠きを設け、その切り欠きに対応した突起が、供給口近傍に設けられていたり、供給口および栓部が、一方向でしか挿入できない形状を備えていてもよい。
(第3の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第3の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図9は、本実施形態における液体収容容器16と栓部材305とを示した図である。液体収容容器16には液体が収容されていることから、液体収容容器16の供給口106に取り付けられている栓部材305の内側の面には、液体が付着していると考えられる。液体が付着した状態で栓部材305を取り外して、栓部材305が落下した場合、付着していた液体が周囲に飛散することが考えられる。
図10は、図9のX−Xにおける断面図であり、本実施形態における栓部材305を示した図である。本実施形態では、栓部材305の落下(脱落)を防止するために、栓部材305は、栓部材305と液体収容容器16とを接続可能な支持部305Dを備えている。そして、凸部105Aの根元部と支持部305Dとは、栓部材305の中心部305CPを挟んで一方側と他方側とに分かれて配置されている。つまり、凸部105Aと、支持部305Dとは、栓部材305が供給口106に取り付けられた際に、供給口106の開口面と略垂直に交わる栓部材305の中心軸を含む面を挟んで一方側と他方側とに配置されている。すなわち、栓部材105を取り外す際の液体収容容器16の姿勢において、栓部材105が供給口106に取り付けられた状態で、支持部305Dは、覆部305Bの上面304における覆部305Bの中心(重心)よりも重力方向上方に配置される。栓部材305が支持部305Dによって液体収容容器16とつなげられていることで、栓部材305は、供給口106から取り外されても落下することがなく、液体を周囲に飛散させるのを防止することができる。また、支持部305Dによって栓部材305を供給口106に取り付ける際の栓部材305の姿勢を規制でき、栓部材305が上下方向逆向きに取り付けられることを防止することができる。
なお、支持部305Dによって栓部材305が接続されるのは、液体収容容器16に限定するものではなく、栓部材305が落下しなければ何とつなげられていてもよい。
また、支持部305Dは、栓部材305と一体に形成されていても、別体で形成されていてもよい。
(第4の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第4の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図11は、本実施形態の栓部材405を示した図である。本実施形態の栓部材405は、凸部405Aの重力方向下表面部に、ユーザが凸部405Aに力を加える際に凸部405Aと接触した際の摩擦力を増幅させる摩擦力増幅部405Cを備えている。この摩擦力増幅部405Cによって、ユーザが凸部405Aを引き上げる際に、指が摩擦力増幅部405Cにかかって引き上げやすくなるため、引き上げる力の加減を調節することが容易になり、栓部材405に付着した液体が飛散するのをより防止することができる。
なお、摩擦力増幅部405Cは、図のような突起に限定するものでなく、凸部405Aの表面の粗さを粗くする等の摩擦力を高める構成であればよい。
(第5の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第5の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図12は、本実施形態の栓部材505を示した図である。本実施形態の栓部材505は、凸部505Aの先端部が重力方向上方を向くように、覆部505Hの、供給口106の開口面に沿う上面504に対して所定の角度θをもって設けられている。この角度θを鋭角とすることにより、供給口106が液体収容容器16の前面に設置されている場合でも、凸部505Aの先端部が水平よりも重力方向上方を向く。これによってユーザが栓部材505を重力方向上方に引き上げやすくなる。
(第6の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第6の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図13は、本実施形態の栓部材605を示した図である。本実施形態の栓部材605は、栓部材605が供給口106に取り付けられた際に、供給口106の開口面と略直交する覆部605Hの側面の重力方向下方に凸部605Aを備えている。このように凸部605Aを設けることで、ユーザが栓部材605を重力方向上方に引き上げやすくなる。また、支点SPと力点PPとの距離L1’を距離L1よりも長くとることができるため、より効果的にテコの原理を利用することができ、栓部材605を取り外しやすくなる。
(第7の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第7の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図14は、本実施形態の栓部材705を示した図である。本実施形態の栓部材705は、供給口106の内壁と当接して変形するように、栓部材705における圧嵌される部分の外周に突起部705Dを有し、栓部材705を供給口106に装着する際、その突起部705Dを変形させて供給口106を密閉する。なお、突起部705Dの断面形状は例えばR形状や三角形状がよい。
図14(b)は、栓部材705を開ける際に、栓部材705にユーザから力が加えられた様子を示した図である。ユーザが凸部705Aに力を加える時、栓部材705にかかる力の関係は、凸部根元を力点PP、供給口106の上部と当接した栓部材705の不動点を支点SP、また支点SPと反対側の供給口下部に位置する点を作用点WPとするテコの原理となる。
本実施形態の栓部材705によれば、供給口106内壁と突起部705Dとの圧嵌による突起部705Dの弾性変形で供給口106が密閉される。従って上記したテコの原理で容易かつ液体を飛散させることなく栓部材を取り外すことができる。
なお、上記各実施形態で組み合わせが可能であるものは、自由に組み合わせて実施してよい。
15 液体吐出ヘッド
16 液体収容容器
105 栓部材
105A 凸部
106 供給口
200 液体吐出装置
305D 支持部

Claims (12)

  1. 液体を収容する収容室と、前記収容室に液体を供給可能な供給口と、前記供給口に着脱自在に取り付けられた栓部材と、を備えた液体収容容器において、
    前記栓部材は、前記供給口に取り付けられた状態で前記収容室および前記供給口の外部に位置する本体部を備え、
    前記本体部は、前記栓部材の前記状態で前記供給口の開口面を覆う覆部と、前記覆部から突出する凸部と、を備え、
    前記供給口から前記栓部材を取り外す際の前記液体収容容器の姿勢において、前記栓部材の前記状態で、前記凸部は、前記開口面に直交する方向から見た前記覆部の重心よりも、重力方向下方から突出していることを特徴とする液体収容容器。
  2. 前記栓部材は、前記液体収容容器の前記姿勢において、重力方向における上下方向の逆方向での取り付けを防止する形状を備えていることを特徴とする請求項1に記載の液体収容容器。
  3. 前記本体部は、前記覆部と他の部材とを接続可能な支持部を備えており、前記液体収容容器の前記姿勢において、前記栓部材の前記状態で、前記支持部は、前記重心よりも重力方向上方に配置されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液体収容容器。
  4. 前記支持部は、前記覆部と一体で形成されていることを特徴とする請求項3に記載の液体収容容器。
  5. 前記支持部は、前記覆部と別体で形成されていることを特徴とする請求項3に記載の液体収容容器。
  6. 前記凸部は、前記液体収容容器の前記姿勢における重力方向下表面部に、接触した際の摩擦力を増幅する摩擦力増幅部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の液体収容容器。
  7. 前記凸部は、前記栓部材の前記状態で、前記覆部の、前記開口面に沿う上面から突出していることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の液体収容容器。
  8. 前記凸部は、先端部が、前記液体収容容器の前記姿勢における重力方向上方を向くように、前記覆部の前記上面に対して、所定の鋭角の角度をもって設けられていることを特徴とする請求項7に記載の液体収容容器。
  9. 前記凸部は、前記栓部材の前記状態で、前記覆部の、前記開口面と略直交する側面から突出していることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の液体収容容器。
  10. 前記栓部材は、前記供給口に挿入されて前記供給口を塞ぐ栓部を備え、前記栓部には、突起部が設けられており、前記突起部によって前記供給口を塞ぐことを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の液体収容容器。
  11. 前記凸部は、前記栓部材の着脱を容易にする手段であることを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の液体収容容器。
  12. 液体を収容する収容室と、外部から液体を供給可能な供給口と、を備えた液体収容容器と、
    前記供給口を塞ぐ栓部材と、を備えた液体吐出装置において、
    前記栓部材は、前記供給口に取り付けられた状態で前記収容室および前記供給口の外部に位置する本体部を備え、
    前記本体部は、前記栓部材の前記状態で前記供給口の開口面を覆う覆部と、前記覆部から突出する凸部と、を備え、
    前記供給口から前記栓部材を取り外す際の前記液体収容容器の姿勢において、前記栓部材の前記状態で、前記凸部は、前記開口面に直交する方向から見た前記覆部の重心よりも、重力方向下方から突出していることを特徴とする液体吐出装置。
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